二硫化钼（化学式MoS₂）是一种具有层状结构的无机化合物，由钼原子和硫原子交替排列形成六方晶系。这种独特的层状结构使得各分子层之间仅通过微弱的范德华力结合，赋予材料优异的润滑性能（摩擦系数低至0.03-0.06），在机械工业中常被用作固体润滑剂，特别是在高温（350℃以上）或真空环境下表现优异。值得注意的是，二硫化钼的层间距约为0.65纳米，这种微观特征直接影响着其物理化学特性。
在材料科学领域，二硫化钼因其半导体特性备受关注。单层MoS₂具有直接带隙（约1.8电子伏特），与石墨烯的零带隙特性形成鲜明对比，这使其在柔性电子器件、光电传感器和场效应晶体管等领域展现出巨大应用潜力。近年来研究发现，通过调控层数（1-5层）可以实现从间接带隙到直接带隙的转变，这种可调性为新型纳米器件的设计提供了全新可能。需要重点说明的是，二硫化钼在催化领域同样表现突出，特别是作为加氢脱硫催化剂时，其活性位点（通常位于边缘的硫空位）能有效促进石油精炼过程中的硫去除反应。
二硫化钼的制备方法多样，包括天然矿物提纯（辉钼矿含量约60%）、化学气相沉积法（CVD生长温度650-850℃）以及溶剂热合成等。不同制备工艺会显著影响材料的缺陷密度、层数均匀性和结晶质量，这对最终应用性能起着决定性作用。例如在锂离子电池领域，纳米片状二硫化钼因其理论比容量高达670mAh/g，被视为极具前景的负极材料，但其实际性能往往受限于循环过程中的体积膨胀问题（约103%），这需要通过碳包覆或构建三维结构等手段来改善。
随着纳米技术的发展，科研人员还发现了二硫化钼更多新奇特性。在单层状态下，它表现出强自旋-轨道耦合效应和谷电子学特性，这些量子现象为新型自旋电子器件开发提供了可能。实际应用中需注意环境稳定性问题，虽然块体二硫化钼化学稳定性较好，但纳米级材料在潮湿环境中（相对湿度>60%）易发生氧化，这需要通过表面修饰或封装工艺来解决。从工业润滑到前沿纳米技术，二硫化钼正在各个领域展现其独特价值。
